重新编程大脑中的成人干细胞

近年来，干细胞研究人员已经非常熟练地操纵实验室中培养的成人干细胞的命运。现在，Salk生物学研究所的研究人员仍然与大脑中的成年神经干细胞相同的壮举。它们成功哄骗鼠标脑干细胞，该细胞结合加入神经元网络以区分进入支撑细胞。

发现，在打印之前发布自然神经科学的网站，不仅证明了神经干细胞的多功能性，而且还开辟了治疗神经病学疾病的新方向，例如多发性硬化，中风和癫痫，这不仅影响神经元细胞，而且破坏胶质支持细胞的功能。

“我们众所周知，大脑中成人干细胞的出生和死亡可能会受到体验，但我们感到惊讶的是，单个基因可以改变大脑中干细胞的命运，”这项研究的牵引作者弗雷德H。Gage，Ph.D.是遗传学实验室教授和VI和John Adler主席的教授，用于与年龄相关的神经退行性疾病的研究。

在整个寿命期间，成年神经干细胞在哺乳动物大脑的两个小区域产生新的脑细胞：嗅灯泡，其处理气味，以及海马的中央部分，这参与了记忆和学习的形成。

在这些干细胞分开之后，它们的祖细胞必须在几种选择之间进行选择 - 留下一个干细胞，转变为神经细胞，也称为神经细胞，或成为大脑支持网络的一部分，包括星形胶质细胞和少突胶质细胞。

星形胶质细胞是星形胶质细胞，其持有神经元，滋养它们，以及死神经元的消化零件。少突胶质细胞是专用细胞，其紧紧地缠绕在轴突周围，神经细胞的长毛状延伸，携带从一个神经元到下一个神经元的信息。它们形成了一种脂肪绝缘层，称为髓鞘，其工作是加速沿着轴突行驶的电信号。

当在培养皿中浸出并封闭培养皿时，可以迫使成年神经干细胞分化为任何种类的脑细胞，而是在他们的天然环境中，神经干细胞的脑职业选择被认为大部分限于神经元。

"When we grow stem cells in the lab, we add lots of growth factors resulting in artificial conditions, which might not tell us a lot about the in vivo situation," explains first author Sebastian Jessberger, M.D., formerly a post-doctoral researcher in Gage's lab and now an assistant professor at the Institute of Cell Biology at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich. "As a result we don't know much about the actual plasticity of neural stem cells within their adult brain niche."

为了测试其成人脑环境中的干细胞是否仍然可以转向人迹罕至的路径并改变他们的命运，杰贝格使用逆转录病毒来遗传地操纵神经干细胞及其在实验室小鼠的牙齿回归中的神经干细胞。在正常情况下，大多数新生儿细胞分化为神经元。当他介绍之前已被证明参与寡突胶质细胞和抑制性神经元的ASCL1时，他成功地将新生儿细胞的命运从神经元到寡核苷酸谱系中重定向。

“成年脑中的干细胞保持了它们的命运可塑性，并且单个基因足以重新编程这些细胞，”杰贝格说。““我们现在可以定制干细胞的命运，以治疗某些病症，如多发性硬化症。”

在多发性硬化症的患者中，免疫系统发作寡突胶质细胞，这导致髓鞘层的稀疏影响神经元有效地进行电信号的能力。能够指导神经干细胞分化成少突胶质细胞可能减轻症状。

来源：Salk Institute

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